《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范》JTG D62-2004技术交流

公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62-2004技术交流，鲍伟刚桥梁技术有限公司路桥集团基本变更，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62-2004，1设计理论变更引起的直接或间接变更，2安全调整引起的变更，3公式和结构的改进，4新内容，第1章总则1.0.2适用范围本规范的适用范围与原规范相同。 即仅适用于目前在实际工程中广泛使用的普通钢筋混凝土和混凝土制成的预应力混凝土构件的设计，不适用于轻型混凝土等特殊混凝土制成的桥涵结构构件的设计。 第三章材料1混凝土材料的混凝土强度等级上限从60号提高到C80。普通强度混凝土低于C50，高强度混凝土高于C50。C50及以上高强混凝土可采用常规水泥、砂岩和常规工艺制备，具有强度高、早期强度高、和易性好、变形小、抗渗性和耐腐蚀性优良等特点。可大大提高结构构件的承载力，减小尺寸和重量，加快施工进度。高性能混凝土将成为桥梁建设的基础材料。混凝土强度等级由150毫米150毫米150毫米立方体抗压强度的标准值确定，用c表示。抗压强度的标准值是指在用标准方法制造试样并养护至28天龄期后，用标准试验方法测得的95%保证率的抗压强度(单位为兆帕)。混凝土等级是指由28天龄期、200毫米尺寸的标准立方体确定的混凝土抗压强度，标准值为85%保证率。(本规范中混凝土的轴向抗压强度为棱柱体，高强度混凝土的强度会发生脆性降低。)，原规范的混凝土强度等级和混凝土等级应按以下公式换算：混凝土变异系数：混凝土强度变异系数C20C 25 C 30 C 40 C 45 C 50 C 55 C 60 0 . 180 . 160 . 140 . 130 . 120 . 120 . 110 . 110 . 10混凝土强度等级和原规范的混凝土等级之间的换算关系：原强度等级202530354045505560现行强度当用HRB400和KL400级钢筋加固时；2预应力混凝土构件不应小于C40。原规范第2.1.1条：公路桥梁承重部位的混凝土等级为：15号、20号、25号、30号、40号、50号、60号。钢筋混凝土构件的混凝土等级不得低于12号；使用二级和三级钢筋时，混凝土等级不得低于20号；预应力混凝土组合梁中，钢筋混凝土部分的混凝土标号不应低于25号，预应力混凝土构件的混凝土标号不应低于30号；当使用碳钢丝、刻痕钢丝、钢铰线和热处理钢筋(五级钢筋)作为预应力钢筋时，混凝土等级不得低于40号。第三章材料、2钢筋公路桥梁用普通钢筋：R235(原一级钢筋)、HRB335(原二级钢筋)、HRB400和KL400(原三级钢筋和废热钢筋)钢筋及其强度标准值均取自最新的国家标准，保证率不低于95取消公路桥梁用四级钢筋和5号钢筋预应力钢筋：删除原钢绞线规格中的冷拉钢筋和冷拉低碳钢丝(消除应力光滑钢丝、刻痕钢丝和螺旋肋钢丝)精轧螺纹钢筋。此外，规范还规定环氧树脂涂层钢筋的强度指标可以微调，因为本规范的冶金标准和材料分项系数已经微调。第3章材料，第4章桥梁计算的一般规定4.1.4斜板计算当斜板的倾斜角(板的支撑轴的垂直线与桥梁的纵轴之间的角度)为原规范第4.1.9条：对于整体或组合斜板桥，当坡度等于或小于15时，可用正交板计算。4.2.1效应计算结构的效应(或载荷)可根据弹性理论计算。对于超静定结构，结构构件的抗弯刚度可用于作用(载荷)效应分析：允许开裂的构件为0.8EcI，不允许开裂的构件为EcI。其中I是混凝土总截面的惯性矩。(EcI/1.5适用于桥梁规范第75版)(本条仅适用于作用效应分析，不适用于正常使用极限状态下的挠度计算)取消原第3.2.1条：计算行车系梁活载内力时应采用弹性理论空间计算方法，无论多梁上部结构是整体板还是铰接板，有无跨中梁。第4章桥梁计算的一般规定，4.2.2T梁截面翼缘的有效宽度2外梁翼缘的有效宽度取相邻内梁翼缘有效宽度的一半，加上腹板宽度的1/2，加上外悬臂板平均厚度的6倍或外悬臂板实际宽度的较小值。在计算预应力引起的混凝土应力时，预应力引起的应力作为轴向力可根据实际的翼缘全宽计算。预应力偏心引起的弯矩引起的应力可根据法兰的有效宽度计算。在分析作用(或载荷)对超静定结构的影响时，T形梁和箱形截面梁的翼缘宽度可视为实际的全宽。(不同国家的相关法规略有不同，我们的法规偏向于安全考虑)。第四章桥梁计算的一般规定，4.2.3箱形截面梁翼缘有效宽度箱形截面梁翼缘有效宽度的原则与T形截面梁相同。箱形截面梁翼缘的有效宽度目前一般采用德国规范DIN1075推荐的方法。该方法已被德国钢桥设计规范DIN1073和美国规范AASHTO-LRFD采用。梁桥的第7章也介绍了这种方法。在编写本规范时，委托湖南大学进行进一步的验证、分析和计算。结果表明这种方法是可行的，所以本规范最终采用了这种方法。注：1当梁高时，法兰的有效宽度应为法兰的实际宽度。2.在计算预应力引起的混凝土应力时，预应力引起的应力作为轴向力可根据实际的翼缘全宽计算。预应力偏心引起的弯矩引起的应力可根据法兰的有效宽度计算。3在分析作用(或荷载)对超静定结构的影响时，箱形截面梁的翼缘宽度可以取为实际的全宽。第四章桥梁计算的一般规定4.2.7为了检查变高度预应力混凝土梁斜截面的抗裂性，本规范补充了此类梁的弯矩和轴力引起的附加剪应力的计算方法，列于附录B-1983条樊公路。第四章桥梁计算的一般规定4.2.9中混凝土徐变系数和收缩应变的计算公式采用了CEB-FIP(1990)的公式，并作了适当的简化。原始规范采用了CEB-FIP公式(1978)。一般认为，当混凝土的应力不超过其强度的0.4-0.5(混凝土的轴向抗压设计强度小于其极限强度的5%)时，应力和应变基本上保持线性关系，应变和应力叠加原理成立。因此，出现了许多计算方法，包括老化理论、弹性蠕变理论、弹性模量修正法和年龄调整模量修正法(特罗斯特法、金成地法、范法、巴赞特法、逐步法等)。)。第4章，桥梁计算的一般规定，第3.2.12条(箱梁应计算扭转剪力)、第3.2.13条(组合梁应根据具体情况计算)、第3.2.14条(预制梁和现浇板组合梁的徐变计算原则)、第3.2.15条(组合梁组合面剪应力计算公式)、第3.2.16条(组合面容许剪应力限值的规定在本节中，无铰拱和双铰拱的计算规定适用于主拱圈裸拱的应力，不考虑其与拱上建筑物的共同作用。在拱的计算中，如果考虑拱结构和主拱圈的共同作用，拱结构的结构应符合计算中预设的条件。计算车道荷载引起的拱正弯矩时，拱冠和跨度的1/4应乘以折减系数0.7，拱脚应乘以0.9，中间各段正弯矩的折减系数可用直线插入法确定。第4章桥梁计算的一般规定。4.3.2特大跨度和大跨度拱桥最好具有拱轴线，以便在各种作用(或荷载)的共同作用下，所有应力阶段的轴向力偏心率都很小。在优化过程中，仍需考虑与施工方法的协调，以适应施工各阶段的受力特点，满足施工受力要求。对于中小跨度悬链线拱桥，拱轴线系数可根据结构自重压力线的五点重合(拱冠、1/4拱跨和拱脚)选取，不考虑弹性压缩和拱轴线。对于大跨度和大跨度拱桥，如果结构重量压力线偏离拱轴线太多，或者如果由于结构重量及其导致的弹性压缩、温度下降、混凝土收缩等而导致轴向力偏心率大。拱轴线和拱的几何尺寸应适当调整。第四章桥梁计算的一般规定第4.3.10节大跨度拱桥应检查四段拱冠、拱跨3/8、拱跨1/4和拱脚；对于中跨和小跨度拱桥，可不检查1/4的拱跨。对于特大跨度拱桥，除上述4个截面外，还应根据各截面的配筋情况，分别选择控制截面进行验算。4.3.11多跨无铰拱桥按双拱桥计算。连拱计算方法可以采用可靠的简化方法。当桥墩推力刚度与主拱推力刚度之比大于37时，可按单跨拱桥计算。4.3.12桁架拱计算4.3.13刚架拱计算4.3.14系杆拱计算(原规范第4节-墩台计算、第5节-铰链和支座计算分别转到新规范第8.2、8.3和8.4节)、第4节桥梁计算总则。第五节承载能力极限状态计算5.1.1公路桥涵的承载能力设计应根据承载能力极限状态的要求进行构件的承载力和稳定性计算，必要时应进行结构的倾覆和滑移验算。在计算承载能力极限状态时，作用(或载荷)的影响应采用组合设计值(其中车辆载荷应包括在冲击系数中)；结构材料性能采用其强度设计值。本节提到的极限承载力计算是指结构在永久状态下的承载力计算。这种情况下的极限承载力状态应包括受弯、受压、受拉、受剪和受扭构件的强度计算以及受压构件的稳定性计算。必要时，检查结构的翻转和滑动。这是结构设计中最重要的部分。汽车荷载的计算应包括冲击系数，构件承载力和稳定性的计算中，构件的作用(或荷载)和抗力应采用考虑分项系数的设计值。在多个作用(或荷载)的情况下，应以最不利的方式组合每个设计值的影响，并根据组合中涉及的作用(或荷载)使用不同的影响组合系数。第五章主要增加了以下内容：连续梁和悬臂梁斜截面抗剪承载力的计算；普通钢筋均布的钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算4钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。第五章耐久性极限状态承载力的计算，变化：1原规范中受压区混凝土的极限压应变为0.003，新规范中普通强度混凝土的极限压应变为0.0033，高强度混凝土C50C80的极限压应变为0.0033-0.0032。受压区混凝土应力模式仍保持等效矩形应力块，但钢筋混凝土构件矩形应力模式高度与实际受压区高度之比为0.9，预应力混凝土构件为0.8。新规范对普通强度混凝土取0.8，对高强度混凝土C50C80取0.8-0.74。3.矩形应力块的抗压强度，即原规范中给出的混凝土抗压设计强度，除以1.25系数；本规范直接给出混凝土轴向抗压强度的设计值。第5章永久条件下承载力极限状态的计算，以及5.1.5新的构件承载力极限状态设计表达式规范：超静定结构，如预应力混凝土连续梁，在计算承载力极限状态时应考虑预应力引起的二次效应。对于预应力混凝土连续梁等超静定结构，原规范在计算承载力极限状态时没有考虑预应力引起的次生效应，原规范规定“对于预应力混凝土连续梁，预应力引起的混凝土弹性变形的次生力应包括在弹性阶段的计算中，但在计算塑性阶段时，不应考虑预应力引起的二次力”。第五章耐久条件下极限承载力的计算。5.2当受弯构件的纵向受拉钢筋和受弯构件的截面受压区混凝土同时达到其强度设计值时，构件的正截面相对极限受压区高度(当纵向受拉钢筋和受压区混凝土同时达到其强度设计值时的受压区高度)应按表5.2.1采用。表5.2.1相对极限压缩区高度，第5章耐久条件下极限承载力的计算。和5.2.2截面受压区高度应满足以下要求：为防止受弯构件的过配筋设计，规范规定了截面受压区高度的限制条件，其相对极限受压区高度经计算列于本规范表5.2.1。给定钢筋类型和混凝土强度等级，可以得到相应的受拉钢筋配筋率，即受弯构件的极限(最大)配筋率。因此，截面受压区高度的限制条件是限制受弯构件的配筋率。超过这一极限条件，受弯构件可能会遭受过度强度和脆性破坏。一般来说，当受压区高度的设计计算不能满足上述要求时，表明受拉区纵向配筋配置过多或构件高度不足，需要调整。当不同种类的钢筋布置在构件的受拉区时，应选择与每种钢筋相对应的较小的钢筋，以保持构件更好的延性。然而，这一限制条件仅在理论上得到保证。当接近或等于时，受弯构件仍可能发生边界破坏，具有明显的脆性破坏特征。因此，在实际项目中，我们应该尽力避免两者接近或相等的情况。(配筋适当的梁和配筋过度的梁之间的边界)，第5章耐久条件下极限承载力的计算，最小配筋率限值(配筋适当的梁和配筋不足的梁之间的边界)9.1.12-2:受弯构件、偏心受拉构件和轴向受拉构件一侧的受拉钢筋的配筋率不应小于以下计算值，同时不应小于0.20。45*混凝